ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА СВАРКИ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ[7]
Параметры режима сварки существенно сказываются на характере температурного поля предельного состояния. На рис. 71 показано влияние параметров режима на это поле при однопроходной стыковой сварке стальных образцов толщиной ^«(температурное поле предельного состояния в бесконечной пластине от подвижного непрерывно действующего линейного источника тепла).
Рие. 72. Влияние теплофизических свойств металла на температурное поле предельного состояния в пластине толщиной 1 см.
Приведенные результаты экспериментов позволяют сделать следующие выводы:
1) при Ци = const с увеличением скорости сварки области, нагретые выше определенных температур, уменьшаются главным образом по ширине. В направлении поперек шва изотермы сужаются, а впереди дуги — сгущаются;
2) при постоянной скорости сварки о — const с возрастанием мощности дуги области, нагретые выше определенных температур, увеличиваются, причем размеры их растут быстрее увеличения мощное, ти;
3) при ПОСТОЯННОЙ ПОГОННОЙ энергии ~ = const увеличение мощности дуги ведет к расширению площадей, нагретых выше определенных температур, тогда как рост скорости сварки уменьшает
эти площади. При одновременном пропорциональном росте qn и v мощность дуги qu влияет сильнее, чем V, поэтому увеличение qh
и v при ~ — const расширяет площади соответствующих изотерм,
причем размеры этих площадей примерно пропорциональны мощности.
Если на одинаковом режиме сварить металлы с различными теплофизическими свойствами, то характер их тепловых полей будет неодинаков. На рис. 72 показаны температурные поля при сварке в стык пластин б = 1 см из некоторых металлов, существенно отличающихся друг от друга по своим теплофизическим свойствам. Параметры режима сварки: qu — 1000 кал! сек, v = 0,2 смісек. В табл. 18 приведены средние значения теплофизических величин для соответствующих средних температур Гер.
Таблица 18 Средние теплофизические величины некоторых свариваемых материалов для
|
Наиболее заметное влияние на тепловое поле оказывает теплопроводность. Если, например, сравнить площади, очерченные изотермой 600 °С (т. е. площади, нагретые выше 600 °С), для нержавеющей хромоникелевой стали, малоуглеродистой стали, алюминия и меди, то можно заметить, что с увеличением теплопроводности эти площади уменьшаются. Одновременно увеличиваются области, нагретые до сравнительно низких температур. Существенное влияние на характер распределения температуры оказывает теплоемкость.